סוללות מיקרוביאליות — איך מימן ביולוגי מניע את ערי העתיד

דמיינו עיר שבה מי הביוב אינם פסולת — אלא מקור אנרגיה לכל המערכת העירונית. פריצות דרך חדשות מראות כי ביוריאקטורים להפקת מימן (Microbial Electrolysis Cell, MEC) כבר בשלים לניסויים בקנה מידה אמיתי, ומספקים אנרגיית מימן שיכולה להפעיל רבעים עירוניים קטנים או רשתות חיישנים חכמים.

מהו MEC וכיצד זה עובד?

MEC (Microbial Electrolysis Cell) הוא תא ביולוגי שבו מיקרואורגניזמים מפרקים פסולת אורגנית (כגון שאריות מזון או שפכים) וכאשר מוזרם זרם חשמלי — משתחרר מימן. שיטה זו מגיעה לנצילות של עד 82% — הרבה מעבר לסטנדרטים של אלקטרוליזה מסורתית.

פיילוטים וניסויים בעולם האמיתי

בארה"ב ובאיחוד האירופי פועלות כבר מערכות פיילוט של מעל 250 ליטר במתקני שפכים ותעשייה. התוצאות מראות יעילות גבוהה והפקה של H₂ נקי. סטארטאפים כמו Gold H₂ (במימון הנציבות האירופית) צפויים להשיק את הדגם המסחרי הראשון של סוללת ביומימן במהלך 2025.

למה זה חשוב לערים?

• אנרגיה מקומית: תחנות MEC קטנות יכולות להפעיל מצלמות אבטחה, חיישנים ומערכות ניטור סביבתיות.
• טיפול בפסולת: הפיכת שפכים לאנרגיה — משדרגת את הפסולת ממטרד למשאב.
• מעבר ירוק: MEC מספק H₂ איכותי — דלק נקי וגיבוי — טיהור ואנרגיה במערכת אחת.

אתגרים ומגבלות

הבעיה המרכזית כיום היא ההגדלה: תפוקת המימן עדיין צנועה (כמה מ"ק לליטר ליום) והחשמל הנדרש משפיע על היעילות האנרגטית (EROI). עם זאת, פיתוחים חדשים כמו ביוריאקטורים עצמיים וממברנות חכמות מתחילים לשפר את המצב ולפצח את המחסומים.

הצעדים הבאים

השלב הבא הוא פיילוטים עירוניים רחבי היקף ואינטגרציה ישירה לתשתיות. Eawag (שוויץ) מתכננת לשלב MEC במערכות טיפול עירוניות, בעוד Gold H₂ מתכוונים להשיק מודולים מסחריים עד סוף 2025 (עד 5 מ"ק). זהו צעד חשוב בדרך לערים דלות פחמן.

סיכום

סוללות מיקרוביאליות הופכות מחזון למציאות — לא רק במעבדה, אלא גם במערכות אנרגיה עירוניות. כשהטכנולוגיה תאומץ בהיקף רחב, ערים יהפכו חכמות וירוקות יותר: הפקת אנרגיה וטיהור מים — בו-זמנית וביעילות. ייתכן כי MEC יהיה הסטנדרט החדש לערים העתידיות.

📌 מה דעתכם — האם ערים ערוכות למעבר תעשייתי שבו הביוב מייצר חשמל? שתפו אותנו בתגובות!